|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Теория излучения релятивистских частиц во внешних полях - ч.2. Теория ондуляторного излучения и лазеры на свободных электронахучебный курс
- Автор: Жуковский К.В.
- Год создания: 2023
- Организация: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Описание: Ондуляторное излучение (ОИ) остается в фокусе внимания учёных с момента открытия в середине прошлого века. На настоящий момент ОИ представляет пожалуй единственный мощный источник когерентного излучения в области рентгеновского диапазона. Спецкурс представляет основы и особенности теории излучения быстро движущихся зарядов в магнитном поле и включает основные вопросы теории ондуляторного излучения (ОИ), затрагивая также связанные с ОИ основы работы лазеров на свободных электронах (ЛСЭ). В настоящее время основной интерес к исследованию СИ и ОИ определяется развитием источников когерентного излучения — лазеров на свободных электронах, которые позволяют исследовать процессы на наномасштабе с временным разрешением порядка фемтосекунд. В сентябре 2017 г был введён в строй крупнейший рентгеновский ЛСЭ в Германии, на котором планируется исследовать в реальном времени процессы взаимодействия молекул, атомов, химические реакции, вирусы и др. Для этого, а также для изучения большинства процессов распространения и взаимодействия частиц, необходимо понимание основных физических процессов излучения ускоренными зарядами электромагнитных волн в различных внешних полях. Настоящий спецкурс представляет теорию излучения ускоренными зарядами в магнитном поле в новом ракурсе с использованием последних теоретических и математических достижений. В частности, слушателям предлагается теоретическое описание СИ и ОИ с использованием современного математического аппарата обобщённых специальных функций типа Бесселя и Эйри с несколькими переменными и индексами, развитое автором курса в научных работах по теории ОИ, которые были опубликованы в ведущих международных научных журналах и применены на действующем ЛСЭ. Это описание позволяет точно решить задачу об излучении ондулятора практически любой конфигурации с несколькими периодическими магнитными полями и непериодическими компонентами. Соответствующие обобщённые формы специальных функций естественно возникают при точном математическом исследовании излучения в указанных составных магнитных полях. Последние представляют собой, например, магнитные поля двухчастотных ондуляторов, применяемых для регулирования спектра ОИ и усиления гармоник ОИ в ЛСЭ с учётом непериодических магнитных компонент и геомагнетизма. Представленное слушателям точная теория ОИ и СИ также развивает навыки работы с интегральными преобразованиями и представлениями специальных функций. В то же время, основы теории СИ и ОИ иллюстрируются в курсе качественным описанием СИ и ОИ, которое даёт общее представление об основополагающих процессах излучения. Кроме того, даётся описание основ взаимодействия излучения с электронами, и работы ЛСЭ на уровне, необходимом для понимания основных происходящих в ЛСЭ физических процессов. Спецкурс рассчитан на слушателей студентов старших курсов и аспирантов..
- Добавил в систему: Жуковский Константин Владимирович